オノマトペ処理と視覚的運動処理の統合メカニズム

オノマトペ処理と視覚的運動処理の統合メカニズム キーワード:オノマトペ,音象徴,運動知覚,多感覚統合,bistable motion 行動システム専攻 郷原 皓彦 4 条件に設定した。
背景
オノマトペは擬音語 (e.g., ワンワン) と擬態語 (e.g.,
方法 ザラザラ) の総称であり,音象徴性を有する語であると
実験参加者 実験 1 は 9 名,
実験 2 および実験 3 はそれぞ
されている。音象徴 (sound symbolism) とは,子音や母
れ 11 名の学生が実験に参加した。
音が特定の心的イメージと結びつく現象であり,例えば
装置と刺激 装置は PC および 22 インチ CRT モニターを
/b/ が丸みを帯びた形状,/k/ が鋭い形状のイメージに対
使用した。視覚運動刺激は同一のガボールパッチ 2 個
応する (Ramachandran & Hubbard, 2001)。オノマトペは音
(方位 90 deg, 空間周波数 1.5 cpd, 輝度コントラスト 0.3,
象徴に基づいた豊富な運動イメージを喚起させると考え
エンベロープ 0.365 deg) であった。パッチはモニター中
られているが,オノマトペの処理により視覚的な運動処
央のグレーの正方形の左右両端から呈示され,水平方向
理に影響が生じるか,両者間での統合が生じるかは解明
に 8.28 deg/s の速度で対極に到達するまで運動した。実
されていない。本研究ではこの問題に対し,一対の運動
験 1 では,オノマトペ刺激として「コツッ」
,
「ガツッ」
,
刺激が交差・反発のいずれにも知覚されうる運動刺激
「シュッ」
,
「サラッ」の 4 種類のそれぞれにひらがなと
(交差・反発刺激: SBD) にオノマトペを同時呈示し,オ
カタカナの 2 種類を設定し,統制刺激としてオノマトペ
ノマトペが SBD の知覚における交差・反発の判断に影響
を呈示しない条件 (無し条件) を設定した。実験 2 (視覚)
を与えるかを調べることで検討した。また,SBD におい
および実験 3 (聴覚) では「ガツッ」
,
「シュッ」
,統制刺
て運動刺激が重なる瞬間とオノマトペの呈示される瞬間
激として無意味綴りに促音「ッ」を加えた「へユッ」の
との呈示時間差を設けることで,オノマトペ処理と視覚
3 種類を使用した。実験 3 ではオノマトペを聴覚呈示す
的運動処理の統合時間窓についても検討した。
るため,Softalk により各オノマトペの合成音声を作成し
た。視覚呈示時のオノマトペの呈示時間は全て 200 ms
実験 1・実験 2・実験 3 で,
音声呈示時のオノマトペの呈示時間は
「ガツッ」
,
「シ
実験 1・実験 2・実験 3 では,オノマトペ処理と視覚的
ュッ」
,
「サラッ」それぞれ 275 ms, 195 ms, 274 ms であっ
運動処理との間で統合が生じるか,生じるのであれば統
た。
合時間窓はどのような範囲であるかを検討した。そのた
手続き 一試行の例を Figure 1a に示す。実験参加者はス
めに,SBD に反発あるいは交差を表すオノマトペを視覚
ペースキーを押すことでそれぞれの試行を開始した。注
(実験 1・実験 2),聴覚 (実験 3) 同時呈示し,反発と回
視点および刺激のパッチが 1000 ms 呈示され,注視点が
答される割合を測定した。
また実験 2 および実験 3 では,
消えると同時にパッチが運動を開始した。実験 1 では,
オノマトペの呈示時間差を運動刺激が完全に重なる瞬間
パッチが完全に重なる 100 ms 前にオノマトペが視覚呈
から±500 ms,±100 ms (負値はオノマトペを先行呈示) の
示された。実験 2 では,パッチが完全に重なる瞬間から
㻱㼞㼞㼛㼞㻌㼎㼍㼞㻌㻩㻌㻿㻱㻹
䜺䝒䝑
time
཯Ⓨ࡜ᅇ⟅ࡉࢀࡓ๭ྜ
b
c
1
0.9
0.8
཯Ⓨ࡜ᅇ⟅ࡉࢀࡓ๭ྜ
a
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-500
-100 +100
+500
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀᚋ
࿊♧᫬㛫ᕪPV
の結果
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀඛ
Figure 1a. 実験手続きの例 1
0.9
Figure 1b. 実験 2 の結果 0
-500
-100 +100
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀඛ
+500
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀᚋ
࿊♧᫬㛫ᕪPV
Figure 1c. 実験 3
±500 ms,±100 ms のいずれかの呈示時間差でオノマトペ
実験 4・実験 5・実験 6・実験 7 が視覚呈示された。実験 3 では実験 2 と同じ呈示タイミ
実験 4・実験 5 ではオノマトペの音節の長さを揃える
ングで,それぞれの呈示時間でオノマトペが聴覚呈示さ
ことで,実験1から実験 3 で得られた結果がオノマトペ
れた。パッチが対極に達すると同時に,参加者はパッチ
の音節の長さの違いによるものであるかを確認した。そ
が交差・反発のどちらに見えたかを左キーあるいは右キ
のためにオノマトペを「ガッ」
,
「サッ」
,
「ハッ」の 3 種
ーで回答することを求められた。
類に変更して検討した。
結果と考察 実験 6・実験 7 ではオノマトペの持つ音象徴のみによ
各オノマトペおよび呈示時間差において反発と回答さ
っても SBD における交差・反発の知覚的な判断に影響が
れた割合を測定し,分析に利用した。なお,実験 1 では
生じるかを検討した。そのために,一般的に反発あるい
各条件と無し条件との差分を分析に用いた。また,実験
は交差を表す語として用いられない一方で,反発と結び
1 の全条件で反発の割合が 10%以下であった参加者 1 名
つく子音 /g/ を持つ「ゲッ」
,交差と結びつく子音 /s/ を
を分析から除外した。実験 2 と実験 3 の結果を Figure 1b
持つ「セッ」
,統制刺激の「ヘッ」の 3 種類にオノマトペ
および Figure 1c に示す。二要因分散分析の結果,実験 1
刺激を変更した。
ではオノマトペの有意な主効果が見られ (F (3, 21) =
方法 44.64, p < .001),反発を表すオノマトペの呈示により反発
実験参加者 実験 4 は 12 名,実験 5,実験 6,実験 7 はそ
と回答される割合が増加し,交差を表すオノマトペの呈
れぞれ 10 名の学生が実験に参加した。
示により交差と回答される割合が増加した。一方,表記
装置と刺激 装置と運動刺激は実験 2・実験 3 と同様であ
形態の主効果および交互作用は有意ではなかった (表記
った。聴覚呈示での呈示時間は「ガッ」
,
「サッ」
,
「ハッ」
形態:F (1, 7) = 3.30, p = .11; 交互作用:F (3, 21) = 1.98, p
がそれぞれ 150 ms, 172 ms, 170 ms であり,
「ゲッ」
,
「セ
= .15)。実験 2 ではオノマトペと呈示時間差の双方で有意
ッ」
「ヘッ」
,
がそれぞれ 147 ms, 156 ms, 190 ms であった。
な主効果が見られ (オノマトペ:F (2, 18) = 36.18, p
手続き 実験 1・実験 2・実験 3 と同様であった。
< .001; 呈示時間差:F (3, 27) = 3.78, p < .05),交互作用も
結果と考察 有意であった (F (6, 54) = 7.24, p < .001)。下位検定の結果,
各オノマトペおよび呈示時間差において反発と回答さ
全ての呈示時間差でオノマトペの単純主効果が有意であ
れた割合を測定し,分析に利用した。実験 4 の全条件で
った (-500 ms:F (2, 18) = 13.58, p < .001 ; -100 ms:F (2,
反発の割合が 10%以下であった参加者 3 名を分析から除
18) = 32.24, p < .001 ; +100 ms:F (2, 18) = 20.82, p < .001 ;
外した。
実験 6 および実験 7 の結果をそれぞれ Figure 2a,
+500 ms:F (2, 18) = 7.38, p < .01) 。また,
「ガツッ」条件
Figure 2b に示す。二要因分散分析の結果,実験 4 および
でのみ呈示時間差の単純主効果が有意であった (F (3,
実験 5 の双方において実験 2 および実験 3 と同様の結果
27) = 9.37, p < .001)。実験 3 も実験 2 と同様に,オノマト
であり,
「ガッ」
の呈示により反発と回答される割合が増
ペおよび呈示時間差の有意な主効果が見られ (オノマト
加し,
「サッ」
の呈示により交差と回答される割合が増加
ペ:F (2, 20) = 10.29, p < .001; 呈示時間差:F (3, 30) = 4.52,
した。これより,実験1から実験 3 で得られた結果はオ
p < .01),交互作用も有意であった (F (6, 60) = 5.43, p
ノマトペの音節の長さの違いによるものではないことが
< .001)。下位検定の結果,+500 ms 以外の条件において
確認された。実験 6 と実験 7 ではいずれもオノマトペの
オノマトペの単純主効果が有意であった (-500 ms:F (2,
主効果が有意であったが (実験 6 : F (2, 18) = 6.08, p < .01,
20) = 9.70, p < .01 ; -100 ms:F (2, 20) = 10.98, p < .001 ;
実験 7 : F (2, 18) = 4.50, p < .05),各オノマトペ間での差は
+100 ms:F (2, 20) = 7.94, p < .01)。また,
「ガツッ」条件
有意でなかった。また,いずれも呈示時間差の主効果が
でのみ呈示時間差の単純主効果が有意であった (F (3,
有意であったが (実験 6 : F (3, 27) = 9.69, p < .001; 実験
動処理との間で統合が生じ,SBD の知覚における交差・
反発の判断に影響を与えること,その影響にオノマトペ
の表記形態は関与しないこと,統合時間窓は-500 ms から
b
཯Ⓨ࡜ᅇ⟅ࡋࡓ๭ྜ
の呈示モダリティにおいて,オノマトペ処理と視覚的運
㻱㼞㼞㼛㼞㻌㼎㼍㼞㻌㻩㻌㻿㻱㻹
a
཯Ⓨ࡜ᅇ⟅ࡋࡓ๭ྜ
30) = 7.67, p < .001)。これらの結果から,視覚・聴覚双方
+100 ms の間であることが示唆された。
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀᚋ
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀඛ
࿊♧᫬㛫ᕪPV
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀᚋ
࢜ࣀ࣐ࢺ࣌࿊♧ࡀඛ
࿊♧᫬㛫ᕪPV
Figure 2a. 実験 6 の結果 Figure 2b. 実験 7 の結果
= .26)。これらの結果から,オノマトペの音韻処理および
音象徴によって喚起される心的イメージも視覚的運動処
理と統合され,SBD の知覚に影響を与えることが確認さ
b
཯Ⓨ䛸ᅇ⟅䛧䛯๭ྜ
(実験 6 : F (6, 54) = 1.25, p = .30; 実験 7 : F (6, 54) = 1.33, p
㻱㼞㼞㼛㼞㻌㼎㼍㼞㻌㻩㻌㻿㻱㻹
a
཯Ⓨ䛸ᅇ⟅䛧䛯๭ྜ
7 : F (3, 27) = 9.17, p < .001),交互作用は有意でなかった
れた。さらに音象徴の SBD の知覚への影響は支配的と言
えるほどに強力ではなく,統合時間窓は±100 ms の間で
あることが明らかとなった。これは実験 2 および実験 3
⇍ㄒ࿊♧ࡀᚋ
⇍ㄒ࿊♧ࡀඛ
⇍ㄒ࿊♧䛜ඛ
࿊♧᫬㛫ᕪPV
⇍ㄒ࿊♧䛜ᚋ
࿊♧᫬㛫ᕪ㻌㻔㼙㼟㻕
Figure 3a. 実験 9 の結果 Figure 3b. 実験 10 の結果 で示唆された統合時間窓とは異なっている。このことか
であった (-500 ms:F (2, 14) = 10.34, p < .01 ; -100 ms:F (2,
ら,実験 1 から実験 3 で得られた結果にはオノマトペの
14) = 17.20, p < .001 ; +100 ms:F (2, 14) = 7.91, p < .01)。
持つ音象徴性のみならず,別の要因も存在することが考
また,
「反発」条件でのみ呈示時間差の単純主効果が有意
えられる。そこで,別の要因がどのようなものであるか
であった (F (3, 21) = 4.53, p < .05)。実験 3 では熟語およ
を検討するため,以下の実験で検討した。
び呈示時間差の有意な主効果が見られ (熟語:F (2, 16) =
15.99, p < .001; 呈示時間差:F (3, 24) = 5.86, p < .01),交
実験 8・実験 9・実験 10 互作用も有意であった (F (6, 48) = 5.84, p < .001)。下位検
実験 8・実験 9・実験 10 では漢字二字からなる熟語を
定の結果,+500 ms 条件以外の呈示時間差において熟語
SBD に同時呈示し,SBD との統合がオノマトペ以外の音
の単純主効果が有意であった (-500 ms:F (2, 16) = 8.87, p
象徴性を持たない語によっても生じるのか,統合の度合
< .01; -100 ms:F (2, 16) = 15.05, p < .001; +100 ms:F (2, 16)
いや時間窓がオノマトペを呈示した場合と異なるかを検
= 16.12, p < .001)。また,
「反発」条件でのみ呈示時間差
討した。
の単純主効果が有意であった (F (3, 24) = 10.21, p < .001)。
方法 これらの結果から,視覚・聴覚双方のモダリティで熟語
実験参加者 実験 8 および実験 9 はそれぞれ 8 名,実験
を呈示した場合でも視覚的運動処理との間で統合が生じ,
10 は 9 名の学生が実験に参加した。
SBD の知覚における交差・反発の判断に影響を与えるこ
装置と刺激 装置と運動刺激は実験 1・実験 2・実験 3 と
と,また統合時間窓もオノマトペと同様に-500 ms から
同様であった。
実験 8 では熟語刺激として,
「反発」
,
「衝
+100 ms の間であることが明らかになった。このことか
突」
,
「交差」
,
「通過」の 4 種類および統制刺激として熟
ら,オノマトペ処理と熟語の処理には共通した処理過程
語を呈示しない条件 (無し条件) を設定した。実験 9 (視
が存在することが示唆された。さらに熟語が明確な意味
覚) および実験 10 (聴覚) では「反発」
,
「交差」
,統制刺
情報を持つ一方で音象徴性を有していないことから,共
激として反発および交差の意味を持たない「回復」の 3
通した処理過程は意味処理過程であると考えられる。
種類を使用した。聴覚呈示における呈示時間はそれぞれ
470 ms, 335 ms, 374 ms であった。
実験 11 手続き 実験 1・実験 2・実験 3 と同様であった。
実験 11 ではこれまでの実験で得られた結果が単純な
結果と考察 反応バイアス,つまり運動刺激に関係なく特定の語が呈
各熟語および呈示時間差において反発と回答された割
示された時に特定のキーを押したことによって生じてい
合を測定し,分析に利用した。実験 8 では各条件と無し
る可能性について検討した。そのために,交差あるいは
条件との差分を分析に用いた。
実験 9 と実験 10 の結果を
反発とは無関連かつ回答キーの方向を示す言語刺激を視
Figure 3a および Figure 3b に示す。一要因分散分析の結果,
覚呈示して,言語刺激の示す方向へのキー入力の割合が
実験 8 では熟語の主効果が有意であった (F (3, 21) =
増加するかを調べた。
11.35, p < .001)。これより,熟語を呈示した場合でも SBD
方法 の知覚への影響が生じることが確認された。二要因分散
実験参加者 8 名の学生が実験に参加した。
分析の結果,
実験 9 では熟語の主効果が見られたが (F (2,
装置と刺激 装置と運動刺激は実験 1・実験 2・実験 3 と
14) = 13.35, p < .001),呈示時間差の主効果は有意でなか
同様であった。言語刺激として,
「左」
,
「右」の 2 種類お
った(F (3, 21) = 2.85, p = .06)。また,交互作用が有意であ
よび統制刺激として言語刺激を呈示しない条件 (無し条
った (F (6, 42) = 4.25, p < .01)。下位検定の結果, +500 ms
件) を設定した。また,これまでの実験と同様に±500 ms,
条件以外の呈示時間差において熟語の単純主効果が有意
±100 ms の呈示時間差を設けた。
手続き 実験 1・実験 2・実験 3 と同様であった。
次レベルの知覚そのものを変えているのか,それとも運
結果と考察 動刺激が交差・反発のどちらであるかの高次レベルの判
各条件で反発と回答された割合を分析に利用した。ま
断,つまり知覚的意思決定に影響を与えているかは本研
た,
「左」条件および「右」条件を,交差の回答キーと同
究の結果のみから断言できない。しかしながら,言語刺
じ方向を示す言語刺激が呈示された場合 (交差同方向条
激の処理により SBD のような bistable motion に対する知
件),反発の回答キーと同じ方向を示す言語刺激が呈示さ
覚的意思決定が修正されることから (Francken, Kok,
れた場合 (反発同方向条件) とにまとめて分析に用い
Hagoort, & de Lange, 2014),オノマトペ処理も高次の知覚
た。各言語刺激・呈示時間差条件と「なし」条件との間
的意思決定に影響を与えていると予想される。これまで
で対応のある t 検定を行ったところ,いずれの条件との
の結果と考察を踏まえて作成したオノマトペ処理と視覚
間にも有意差は見られなかった (ps > .05)。この結果から,
的運動処理の統合モデルを Figure 4 に示す。
これまでの実験で得られた結果が言語刺激による単純な
本研究の結果のみでは解明されていない課題も存在す
反応バイアスではないことが明らかになった。
る。例えば,オノマトペが運動方向の検出のような低次
レベルの運動処理に影響するかは不明であり,これは
総合考察 SBD 以外の運動刺激にオノマトペを同時呈示すること
本研究の結果から,視覚・聴覚双方の呈示モダリティ
で検討が可能である。オノマトペ処理と視覚的運動刺激
において,意味処理過程と音韻処理過程の双方において
の統合についてさらなる検討を重ねていくことにより,
オノマトペ処理と視覚的運動処理との統合が生じること
オノマトペ処理の持つ特異性を明らかにできるとともに,
が明らかになった。さらに意味処理過程と音韻処理過程
言語処理,視覚処理,聴覚処理間のネットワークの解明
では視覚的運動処理との統合時間窓が異なることが解明
へと繋がっていくことが期待される。
された。
▱ぬⓗពᛮỴᐃ
本研究では反発を表す語 (e.g., ガツッ) を呈示した時
㧗ḟ䛾⤫ྜฎ⌮
に安定して反発と回答される割合が上昇したが,交差を
表す語 (e.g., シュッ) では SBD の知覚への影響は小さ
ព࿡ฎ⌮
㡢㇟ᚩ
く,統制条件との差が見られないこともあった。また,
交差を表す語では呈示時間差の影響も見られなかった。
㡢㡩ฎ⌮
ᙧែฎ⌮
పḟ䛾㐠ືฎ⌮
この理由として,床効果が考えられる。SBD は本来交差
と知覚される割合が優位であるため (e.g., Goldberg &
Pomerantz, 1982),交差を表す語の効果が結果に表れてい
なかった可能性がある。
統合時間窓に着目すると,反発を表すオノマトペある
䜸䝜䝬䝖䝨䛾ධຊ
どぬⓗ㐠ື่⃭䛾ධຊ
Figure 4. オノマトペ処理と視覚的運動処理の統合モデル
いは熟語を呈示した時には-500 ms から+100 ms の範囲で
引用文献 あり,時間窓が不均整である。これについては,運動プ
Francken, J. C., Kok, P., Hagoort, P., & de Lange, F. P. (2014).
ライミング効果 (e.g., Kanai & Verstraten, 2005) による説
The behavioral and neural effects of language on motion
明が可能である。つまり,反発を表すオノマトペあるい
perception. Journal of Cognitive Neuroscience, 27,
は熟語をパッチの重なる 500 ms 前に先行呈示すること
175-184.
で反発に関する動的な心的表象が喚起され,SBD におけ
Goldberg.D.M & Pomerantz.J. R. (1982). Models of illusory
る反発方向へのプライミングが生じていたと考えられる。
pausing and striking. Journal of Experimental Psychology:
また,反発に関連する音象徴性を有していないオノマト
Human Perception & Performance, 8, 547-561.
ペ (e.g., ゲッ) では-500 ms 条件における反発の回答割
Kanai. R. & Verstraten. F. A. J. (2005). Perceptual
合の増加が確認できなかったことから,この言語刺激に
manifestations of fast neural plasticity: Motion priming,
よる運動プライミング効果は音韻処理過程ではなく,意
rapid motion aftereffect and perceptual sensitization.
味処理過程で生じていることが予想される。
Vision Research, 45, 3019-3116.
本研究では運動刺激として SBD を採用し,交差・反発
Ramachandran,
V.
S.,
&
Hubbard,
E.
M.
(2001).
の知覚的な判断課題を行った。そのため,オノマトペ処
Synaesthesia—a window into perception, thought and
理と視覚的運動処理の統合により,運動刺激に対する低
language. Journal of Conscious Studies, 8, 3–34.